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            專家視點 | 碳中和行動激活地熱發電動能

            放大字體 縮小字體 發布日期:2022-07-22 10:02:52   來源:新能源網  編輯:全球新能源網  瀏覽次數:1886
            核心提示:2022年07月22日關于專家視點 | 碳中和行動激活地熱發電動能的最新消息:地熱作為可再生能源家族的重要成員,未來在發電領域的貢獻不可低估。之前同風電、光伏、水電等可再生能源電力相比,受資源可獲得性成本較高等因素影響,地熱發電總體較為滯后,這是個世界范圍的
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            地熱作為可再生能源家族的重要成員,未來在發電領域的貢獻不可低估。之前同風電、光伏、水電等可再生能源電力相比,受資源可獲得性成本較高等因素影響,地熱發電總體較為滯后,這是個世界范圍的普遍現象。地熱發電發展較快階段集中在20世紀70年代石油危機時期。這一時期以美國為代表的發達國家為保障國家能源安全尋求能源多元化供應路徑,建立了一批地熱發電項目。對地熱發電發達的印尼和菲律賓等國來說,發展地熱更多的是資源稟賦推動。時代在發展,社會在進步,有關電力發展的環境也在變化,當前全球碳中和行動的興起也將成為地熱發電快速發展的重要動力。

            圖為西藏羊八井地熱發電站

            從全球資源分布情況看,目前適于地熱發電的高溫資源分布多與風力、太陽能資源分布呈區域疊加態勢,為其在工業化、現代化環境下的產業化協同提供了難得的條件。我國也是地熱資源大國,據目前的勘查,高溫地熱資源主要集中在滇藏、四川和京津冀等地,這些地區恰恰也是風力、太陽能和水力資源富集區。目前在上述地區的可再生能源產業建設正在進一步加快推進,碳達峰、碳中和目標的提出更是成為地區可再生能源開發利用整合的助推器。反觀世界也是大致如此。碳中和目標被多數國家確定為國家戰略之后,從多角度挖潛可再生能源潛力的行為自然而然地觸及地熱。根據國際地熱大會和IEA統計報告,未來5年全球地熱能發電站總裝機容量增量可能達到3.4吉瓦,呈持續穩定的增長態勢。到2040年全球地熱發電裝機量將增至82吉瓦,是當前水平的5倍以上,全球地熱發電發展空間巨大。碳中和行動催生的氣候技術投資增長將有力帶動地熱發電技術進步繼而拉動地熱投資增長。據Rystad Energy,未來10年全球與地熱發電相關的鉆井工作量投入將呈現大幅度增長態勢。各國對地熱AGS(先進地熱系統技術)和EGS(增強型地熱系統技術)等前沿技術研發的持續投入增長將有力推動地熱發電技術邁上新臺階,繼而帶來全球地熱發電裝機容量的跨越式上升以及運營成本的大幅下降。

            地熱發電成本特別是初始投資成本對地熱發電投資形成了很大程度的限制,但從全生命周期看地熱發電的成本是有競爭力的。全生命周期涵蓋了初始投資和運營全過程,其成本相對公平地衡量了項目的競爭力。首先是初始投資階段,這一時期地熱發電的投資要普遍高于生物質發電、太陽能發電、陸上風電和水電等,但是低于海上風電;其次是項目建成后的運營階段,這一時期地熱發電設備的容量系數普遍保持在80%以上,遠高于火電和其他可再生電力。地熱發電容量系數高的優勢有效補齊了初期投資高的短板,使得地熱初投資的成本劣勢在后期的運營中被稀釋和攤薄,繼而使得全生命周期成本低于其他電力成本。國際可再生能源署的數據顯示,2010年—2020年全球加權平均地熱發電成本低于0.1美元/千瓦時,略高于風電和光伏發電成本。相信隨著技術進步以及項目運營時間的延續,地熱全生命周期成本還將繼續呈下降趨勢??傊畬Φ責岚l電的評價不能僅僅局限于地熱初期投資,要避免一葉障目不見泰山,要從長周期和全生命周期角度去把握。

            圖為西藏羊易地熱電站外景

            國內的地熱發電發展歷程較為曲折,20世紀70年代地熱發電曾取得重要突破,當時除了高溫地熱發電之外,我國在中低溫地熱發電方面也有重要進展,但由于財力所限等多種原因未能保持發展步伐。至今,我國羊八井地熱發電運營多年,但地熱發電的規模和水平在國際社會的排名整體靠后。“十三五”時期地熱發電規劃目標是到2020年達到530兆瓦裝機,實際完成率遠不及目標。資源認識不清,關鍵核心技術有待突破,政策跟進扶持力度不夠是造成地熱發電目標未如期完成的主要原因。特別需要指出的是,目前具備資源條件的地區對地熱發電的重要性認識不足,很大程度上限制了地熱發電的推進。具備地熱發電條件地區的電力供應相對充分,同時風電、太陽能、水電建設周期相對較短且成本低,具備先發優勢。地熱發電因為初投資大的先發劣勢,啟動遲緩。同時地熱在地方經濟發展中具有多元利用途徑,比較有代表性的是開發系列地熱旅游產品,對地方經濟支撐拉動效應明顯且見效快。由于地熱旅游能在短期內產生經濟效益,導致地方在處理地熱資源問題時更傾向于開發利用地熱的旅游價值而不是對投資額度有較高要求的發電。

            圖為西藏羊易地熱電站外景

            我國碳達峰、碳中和目標及路線圖出臺之后,電力系統大發展是大勢所趨,目前有條件的地方都在加快推進可再生能源電力建設,這將為地熱發電打開發展之門??稍偕茉措娏γ媾R的一個現實問題就是供應存在間歇性短板。2021年發生的以歐洲為“震中”的全球性能源供應短缺就與極端氣象條件下可再生能源出力不足有很大關系。因此建設穩定的可再生能源供應系統成為碳中和背景下各國能源發展規劃的重點。理論上講穩定的可再生能源系統建設可以有多條路徑,其中依靠可再生能源之間的相互協同和優化是最為基礎的路徑,也是最應該考慮的。如前所述,地熱資源分布與風力、太陽能分布往往是疊加在一起的,地熱發電發展起來了,從區域角度看可以有效地對已建成的風電和光伏發電進行調峰支撐,或單獨作為基荷電力。能源雙控改為碳排放雙控后,目前具備條件的地區發展地熱的積極性肯定會較之前有所增強,推動地熱發電產業快速發展的條件正在逐步具備。

            風電、太陽能發電在全球已經廣泛發展起來了,我國的發展規模與技術水平位居全球前列,但縱觀其過程可以發現,風電與太陽能發電之所以能實現產業化突破與其發展初期一定程度的補貼支持是分不開的。通過補貼扶持,風電光伏實現了強身健體并最終走向去補貼和平價上網。目前以太陽能、風電和水電為核心的可再生能源裝機容量已經突破10億千瓦,占總裝機容量比例已經突破43%,到2030年還將有大的增長。地熱產業整體處于發展初期,后發優勢必然會被進一步激發出來。當前地熱發電還需要做大量的勘查與基礎投入,面臨初始投資大的挑戰,面臨系列成本制約,所以在發展初期予以必要的財稅價格政策支持是非常有意義的。發展初期的困難解決了,待其發展起來之后可以考慮逐步去補貼。(文/羅佐縣,中國石化經濟技術研究院)

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